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発明の名称 切削インサート
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−277815
公開日 平成10年(1998)10月20日
出願番号 特願平9−80656
出願日 平成9年(1997)3月31日
代理人
発明者 八田 薫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 すくい面と逃げ面の間の稜辺に主切刃および該主切刃のコーナー部に連続するサラエ刃が形成された切削インサートであって、上記主切刃の逃げ面は逃げ角の互いに異なる第一平面と第二平面から成り、且つ、上記コーナー部における第一平面と第二平面との間には中間面部が形成されるとともに、すくい面には各主切刃に連続して補強リブを形成したことを特徴とする切削インサート。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フライス工具の外周に交換可能に配置せしめる切削インサートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来フライス工具として、菱形錐台状をなし、平坦な側面と単一な軸方向すくい角を有するすくい面との間の稜辺に切刃を形成してなる、比較的単純な形状の切削インサートを円筒体の外周に設置したものが用いられていた。
【0003】しかしながら、このような切削インサートをフライス工具に用いた場合、工具本体をなす円筒体の外周に沿った切刃(以下、使用切刃)における逃げ角について、後縁側が小さくなるのに対して、前縁側が必要以上に大きくなり、切刃が破損しやすくなることが指摘されていた。また、すくい角についても後縁側が適度な正の値となるのに対して、前縁側は必要以上に負となり、切削抵抗が増大してしまうという問題点があった。
【0004】このような問題点に対する改善案として、特開平3−136713号は、切削インサートの側面を切刃に連続する第一成分平面と基部側の第二成分平面で構成し、それぞれ互いに角度をなすように配置し、その結果、フライス工具に切削インサートを装着した時の使用切刃について、逃げ角とすくい角が切刃の後縁側と前縁側とで実質的に同一であるように構成した。
【0005】また、別の改善案として、特開平2−298415号および特開平2−298414号は、切削インサートの切刃を湾曲状とするとともにすくい面と逃げ面を適宜、曲面状とし、切削インサートをフライス工具に取り付けた時に使用切刃のすくい角と逃げ角が該切刃の長さに沿って実質的に不変であるように構成した。
【0006】
【従来技術の課題】しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点が存在することを見いだした。すなわち、逃げ面を切刃に連続する第一成分平面と基部側の第二成分平面で構成し、それぞれ互いに角度をなすように配置した切削インサートの場合、第一成分平面と第二成分平面の境界が水平方向に斜め方向に伸び、かつ垂直断面でみた場合に角度急変部となる。このため、主切刃の逃げ面にあって、サラエ刃に連続するコーナー側の上記境界部分から切削インサートが破損してしまうことがあった。また、製作上の問題として、上記サラエ刃に連続するコーナー側の上記境界部分は、原料の成形の際に原料の充填密度が他部位より著しく高くなり、これを焼成すると、結果的にサラエ刃角度にズレが生じてしまい使用不能で破棄しなればならないものが出るなど、生産性にも問題があった。
【0007】また、この切削インサートはすくい面のサラエ刃に連続する部位に補強リブを形成していたが、実際上、切削インサートの破損は主切刃のコーナー部分で発生することが多かった。
【0008】次に、切刃を湾曲状とするとともにすくい面と逃げ面を適宜、曲面状とした切削インサートの場合、そのような精密形状に切削インサートを作製することは簡単ではなく、また面のつなぎが不自然で強度的に必ずしも有利ではないうという不具合があった。
【0009】
【発明の目的】上記従来技術の課題に鑑み、本発明は、破損し難く、また製造精度も高い切削インサートを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解決するため本発明は、主切刃のコーナー部に連続してサラエ刃が形成された切削インサートであって、上記主切刃の逃げ面は逃げ角の互いに異なる第一平面と第二平面から成り、且つ、上記コーナー部における第一平面と第二平面との間に中間面部が形成されるとともに、すくい面には各主切刃に連続して補強リブを形成した。
【0011】
【作用】本発明の切削インサートは、主切刃の一方のコーナー部分に連続してサラエ刃が形成されるとともに上記主切刃の逃げ面が逃げ角の互いに異なる第一平面と第二平面からなる切削インサートにおいて、上記コーナー部分における第一平面と第二平面との間に形成した中間面部が第一平面と第二平面との境界部分からの破損を防止する。また、すくい面に形成した主切刃に連続する補強リブにより、主切刃からの破損を防止する。これにより切削強度が大幅に強化される。
【0012】また、上記中間面部の別の作用として、製作時の主切刃のコーナー部における原料のつまりを緩和し、充填密度が著しく高くならないようになるので、サラエ刃角度にズレが生じることを防止する。したがって、製造精度も高くなる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。図1および図2は、フライス工具用の切削インサートIの上面図と側面図であり、図の如く該切削インサートIは、略正方形錐台の板状をなし、すくい面1と逃げ面2の間の稜辺に切刃3が形成されている。
【0014】上記切刃3のうち、コーナー部4の一方側に連続して巾短のサラエ刃5が形成され、コーナー部4を含めて残りが主切刃6となった4枚刃使用の切削インサートIとなっている。そして、上記切削インサートIをフライス工具本体に装着する際には、上記サラエ刃5が前縁の外端部位に位置するようにして使用するものである。
【0015】また、すくい面1には中央取付孔7が設けられ、該中央取付孔7の周囲が平坦なすわり面8となっている。さらに、切刃3の各コーナー部4には、切刃3に向かって平面視で略デルタ状に広がる補強リブ9が形成され、この補強リブ9はコーナー部4の主切刃6及び該コーナー部4の両側位置のサラエ刃5および主切刃6に連続し、すくい面1の中央側でインサートIのすわり面8に連続するものである。他方、補強リブ9が形成されている以外の部位の主切刃6については、切刃3およびすわり面8に対し凹状のブレーカー溝10が形成されている。なお、各サラエ刃5には約1.5°程度のサラエ刃角度x°がそれぞれ付与されている。
【0016】また、図2の側面図に示すように、この切削インサートIの逃げ面2のうち主切刃6部分の逃げ面2は、切刃に隣接し図3に示すように一定逃げ角α°を有する第一平面2aとこの下側に位置し図3に示すように一定逃げ角β°を有する第二平面2bとからなり、サラエ刃5部分の逃げ面は第二平面2bのみとなる。そして、主切刃6のコーナー部4およびその近傍において、図3に示すように第一平面2aと第二平面2bとの間に一定逃げ角γ°(α<γ<β)のカット面11aおよび該カット面11aの下側に位置するフィレット11bからなる中間面部11が形成されている。
【0017】このように構成される上記切削インサートIは、主切刃6のコーナー部4に連続してサラエ刃5が形成されるとともに上記主切刃6の逃げ面2が逃げ角の互いに異なる第一平面2aと第二平面2bを備えた構成において、上記コーナー部4及びその近傍おいて第一平面2aと第二平面2bとの間に中間面部11が形成され、この中間面部11が第一平面2aと第二平面2bとの境界部分からの破損を防止する。また、すくい面1に形成した主切刃6に連続する補強リブ9により、主切刃9からの破損を防止する。これにより切削強度が大幅に強化される。なお、本実施形態において上記中間面部11はカット面11aとフィレット11bからなるものを示したが、カット面11aのみからなるものであってもフィレット11bのみからなるものであっても構わない。
【0018】また、上記中間面部11の別の作用として、製作時の主切刃6のコーナー部4及びその近傍における原料のつまりを緩和し、充填密度が著しく高くならないようになるので、サラエ刃角度x°にズレが生じることを防止する。したがって、製造精度も高くなる。
【0019】ところで、上記切削インサートIは、コーナー部4に隣接した部位の主切刃6に連続する補強リブ9を形成したため、この部分でのすくい角が小さい。そのため一般的にはビビリ振動の発生が懸念されるところであるが、この問題は切削インサートIの工具への取付角度を例えば以下のように工夫することにより解決することができる。
【0020】図4は、上記切削インサートIをアキシャルレーキ角=15°、ラジアルレーキ角=−8〜−10°で装着したフライス工具Tを示し、図5は、この状態において使用される主切刃6について、異なる部位の断面を示す。図5において、円弧は主切刃4の加工軌跡を示し、該加工軌跡に対する逃げ角(以下、切削逃げ角と略称する)が、前縁に近接する端部で、主切刃の中間部位での上記切削逃げ角が、後縁に近接する端部のそれぞれでθa =θb =θc =5°〜9°である。
【0021】このように構成される上記フライス工具Tは、切削インサートIの使用主切刃6に沿った逃げ面2について、加工軌跡に対する逃げ角が、前縁に近接する端部でθa =5°〜9°と小さい。これにより、被削材の食いつきに関与する上記前縁側端部において被削材に主切刃6をしっかり食い込ませこれを押さえこみ、結果的にビビリ振動を抑制する。
【0022】なお、前縁に近接する端部の切削逃げ角θa が5°より小さい場合、この部分での逃げ面と被削材が干渉する恐れがあり、他方、切削逃げ角θa が9°より大きい場合には、ビビリ振動が発生し易くなる恐れがある。また、この切削逃げ角θa が7.5 °以下であることがより望ましい。
【0023】以上、本発明の代表的な実施形態を説明したが、言うまでもなく、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り、任意の形態とすることができる。
【0024】
【発明の効果】叙上のように、本発明によれば、主切刃の一方のコーナー部分に連続してサラエ刃が形成されるとともに上記主切刃の逃げ面が逃げ角の互いに異なる第一平面と第二平面からなる切削インサートにおいて、上記コーナー部分において第一平面と第二平面との間に中間面部を形成したことにより、逃げ面からの破損を防止され、また、製作時の主切刃のコーナー部における原料のつまりを緩和し、充填密度が著しく高くならないようになるので、サラエ刃角度にズレが生じることが防止される。さらに、すくい面に形成した主切刃に連続する補強リブにより、主切刃からの破損が防止される。したがって、切削強度が大幅に強化され、かつ、製造精度も高い切削インサートが実現した。




 

 


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